狹義相對論和廣義相對論的區別是什麼? - 人人焦點

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狹義相對論:關於不存在引力的時空的理論廣義相對論:關於存在引力的時空的理論,如地球附近的時空固有時:某一物體自身經歷的時間,稱爲其固有時。

該物體 ... 人人焦點 影視 健康 歷史 數碼 遊戲 美食 時尚 旅遊 運動 星座 情感 動漫 科學 寵物 家居 文化 教育 故事 狹義相對論和廣義相對論的區別是什麼? 2021-01-08鍾銘聊科學 要了解狹義相對論和廣義相對論的區別,我們首先要搞清楚,這兩個理論大概說了什麼?狹義相對論我們先從狹義相對論說起,其實狹義相對論解決了一個物理學的重大矛盾。

在愛因斯坦之前,最成功的兩個理論分別是牛頓提出的牛頓力學和麥克斯韋提出麥克斯韋方程。

只不過,這兩個理論有個矛盾,那就是:光速。

具體來說,牛頓的理論認爲,速度可以不斷地進行疊加,沒有上限,只要你加得上去就行。

可是,麥克斯韋方程得出的光速是一個固定值,似乎暗示著光速無論在什麼慣性坐標系下都是一樣的。

要知道,我們在使用牛頓力學時,是需要先選定參考坐標的。

因此,科學家就在思考,是不是存在一個奇怪的坐標系,讓光速一直保持一個速度,它們管這個叫做以太。

於是,一羣科學家就拼了命地去找「以太」,然後他們接二連三地失敗了。

後來,26歲的愛因斯坦提出了狹義相對論。

有人說他高舉了奧卡姆剃刀原理才成功的,這個奧卡姆剃刀原理大意是:如無必須勿增實體。

翻譯過來就是,咋簡單咋來。

既然光速是不變的,那爲啥還要假設「以太」?於是,愛因斯坦就以「光速不變原理」和「相對性原理」爲基礎假設,推導出了狹義相對論。

這個過程就有點像平面幾何,就只有五條公設,但是能搞出一整套體系。

而這裡的相對性原理,說白了就是經典物理學的老套路,在研究運動時,需要先選個慣性參考系。

通過這兩條假設,愛因斯坦出了很多奇葩的結論,比如:時間膨脹。

說的是,如果你想對於我高速運動,那我看你的時間就會變慢,這種變慢可以理解成,如果你在高速的飛船里做操,那我這裡看到的就是你在慢動作做操。

而你自己其實感覺到的時間是正常流逝。

所以,是以我參考系看你時間膨脹了。

如果你也看到,你也會發現我的時間也變慢了,因爲我想對於你也是在高速運動的。

除了時間膨脹,還有尺縮效應,其實說的是如果你相對於我高速運動,那你的尺寸會縮短。

你會發現,爲什麼要麼和時間,要麼和長度(空間)有關,這其實就和狹義相對論要統一的對象有關,狹義相對論統一了時間和空間。

愛因斯坦認爲時間和空間並不是分離的兩個物理量,它們會受到運動的影響。

所以,我們要把它們結合起來研究,並稱爲時空。

由於我們生活在三維的空間內,所以也可以叫做三維時空。

而光速則是三維時空的一個特殊屬性,描述了兩個事件之間的時空間隔。

說得直白點就是,你看到鏡子裡的自己永遠都是過去的自己,因爲這裡要經歷跑光到鏡面再跑回來,所以過去影響現在,現在影響未來,在光能跑到的範圍內,都會影響到未來,有一句很文藝的話就是:光錐即命運。

說的就是這道理。

廣義相對論其實狹義相對論還有質能等價的部分,說的是運動也會影響到質量和能量,不過這並不是我們這次的重點。

我們先來說說廣義相對論,廣義相對論被很多人認爲是描述引力的一個理論。

說的是引力的本質是時空的彎曲。

地球之所以會繞著太陽轉,就是因爲太陽彎曲了周圍的時空。

而地球是沿著時空的測地線在運動。

這個測地線其實就是時空內的「直線」,兩點之間的最短路徑,如果一個物體不收任何外力都會沿著測地線運動。

(我們把視角降維到二維上看,就是下面這樣。

)狹義相對論和廣義相對論的區別之前也說到,是很多人認爲廣義相對論是用來解釋引力的。

實際上,我們只能說這是順手解決了引力。

這其實就會涉及到狹義相對論和廣義相對論的區別。

在講狹義相對論時,我們總在說「慣性參考系」,爲什麼呢?其實狹義相對論描述的三維時空是平直的三維時空,也就是沒有彎曲的時空(我們也可以說這是曲率爲0的時空),在這樣的時空內,光都是沿著直線在運動的,不帶拐彎的。

至於廣義相對論,其實你應該也猜到了,它描述的是彎曲的時空的,也就是非慣性參考系。

所以,狹義相對論和廣義相對論最本質的區別就在於時空是不是彎的。

相關焦點 《狹義與廣義相對論淺說》 《狹義與廣義相對論淺說》是愛因斯坦親自爲中等知識水平的讀者撰寫的相對論普及性著作。

作者以最簡單、最明了的方式介紹了相對論的主要概念,並大體按照相對論實際創生的次序和聯繫來敘述,具有較高的可讀性。

相對論中:時間在狹義和廣義的概念下有什麼不同? 其實難懂是因爲大家只針對相對論的結論去思考。

如果大家能看看狹義相對論的原理還有一些推導過程,會發現並沒有那麼難以理解,一切都結論都是那麼水到渠成。

狹義相對論兩大原理光速不變原理(實際叫作光速不疊加更好)狹義相對性原理(後來的廣義相對論,直接推廣爲相對性原理) 什麼是狹義和廣義相對論,在現實生活中的意義,與萬有引力的博弈 什麼是廣義相對論呢,廣義相對論:主要是指空間扭曲,當一個很大的質量的物體可使空間凹陷。

太陽周圍的空間在太陽還沒有來之前是一個很平的平面,因爲太陽的質量較大使得原本很平的空間,出現了凹陷,而八大行星就是因爲凹陷「滾落」下來的。

廣義相對論:丈量宇宙一百年 向後倒數10年,1905年是理論物理學的奇蹟之年,愛因斯坦在這一年裡提出了狹義相對論,並且用量子理論解釋了光電效應。

然而他依舊是瑞士專利局的一名專利審查員,整個世界都還沒跟上他的智慧。

1907年,愛因斯坦坐在辦公室里,靈光乍現,「如果一個人自由下落,他將不會感到自己的重量。

」——這是廣義相對論的靈感來源,也是他所說的「一生中最幸福的思想」。

廣義相對論一重力與萬有引力闡明 愛因斯坦在發表狹義相對論之後,開始著手研究另外一個難題一重力。

牛頓已經發現了萬有引力定律(跟距離的二次方成反比,跟質量乘積成正比的力),邁出了重力研究上的重要一步。

怎樣理解狹義相對論——狹義相對論簡析 狹義相對論主要是解決麥可遜-莫雷實驗中得到的光速各向不變的結果里的速度疊加矛盾的。

空間簡化爲一維的二維時空坐標由於時間和空間上的洛倫茲變換預示了光速是宇宙中的極限速度,所以當諸如火箭上發射火箭這樣的速度疊加不能再用經典理論里的速度疊加,而要用狹義相對論的速度疊加 愛因斯坦狹義相對論中最重要的悖論埃倫費斯特悖論 在1912年至1933年這段時期中埃倫費斯特的最重要的成就是絕熱不變量,他在量子物理學包括相變理論和埃倫費斯特理論做出了傑出貢獻。

埃倫費斯特悖論是埃倫費斯特針對狹義相對論提出的一個思維實驗。

爲了解決悖論,你會發現狹義相對論真的是不夠用了,必須要引入廣義相對論的基本假設才能解釋。

這個悖論也大大啓發了愛因斯坦去思考廣義相對論的問題。

1. 科普:廣義相對論中愛因斯坦場方程的導出 廣義相對論是愛因斯坦最偉大的成就,當然也是近代大尺度物理學/宇宙學最偉大的成就。

而愛因斯坦場方程則是廣義相對論的最凝練的核心數學表達式,愛因斯坦場方程對很對人來說是非常神聖和神祕的。

今天,我們準備寫一篇簡單的科普文章介紹一下愛因斯坦場方程是如何推導出來的。

相對主義與絕對主義的鬥爭——狹義相對論,爲何如此讓人困惑? 但相對而言,這本科普書無論多麼著名,它的知名度是遠遠不能與愛因斯坦的狹義相對論和廣義相對論相提並論的。

在這之前的1915年,愛因斯坦提出了廣義相對論,再往前的1905年,愛因斯坦提出了狹義相對論,正是因爲這兩個相對論導致愛因斯坦的名聲享譽全球,科學界也將這兩個年份公認爲是愛因斯坦的「奇蹟年」。

什麼是相對論?愛因斯坦到底破解了什麼祕密? 在愛因斯坦生前,他就因創造了相對論而家喻戶曉。

他所到之處,全世界都颳起了「愛因斯坦旋風」。

但是當時的民衆對什麼是相對論並不了解。

甚至是一些學術人員也是霧裡看花。

有一次,愛因斯坦被邀請到加州大學演講,下面坐了一圈他的粉絲,都是大學生。

大學生們就問愛因斯坦,據說相對論非常的晦澀難懂,您能不能簡單地描述一下它到底是什麼意思? 通俗的解釋什麼叫「狹義相對論」 親愛的看官,如果你從不知道狹義相對論,那麼請給你的大腦系好安全帶,因爲哥要帶你的大腦飛一把了。

如果你知道狹義相對論,如果有什麼觀點,歡迎討論。

這就是狹義相對論中的時間膨脹效應。

註:狹義相對論中,相對於慣性系統移動的時鐘會走得較慢。

先別急著反駁,這麼奇怪的理論,擱誰都不願意相信,小編我以前也不信。

但爲啥現在人們會認同這種詭異的理論呢? 相對論沒有用?告訴你,相對論的應用就在我們身邊 可是,相對論到底講了些什麼,恐怕有的朋友就不清楚了。

首先來幾個名詞解釋,看不懂沒關係,後面有通俗的說法。

狹義相對論:關於不存在引力的時空的理論廣義相對論:關於存在引力的時空的理論,如地球附近的時空固有時:某一物體自身經歷的時間,稱爲其固有時。

該物體隨身攜帶的鐘所計的時間等於就固有時。

相對論告訴我們,時間不是絕對的,對於每個物體都是不同的,所以需要區分不同物體的固有時。

通俗的解釋愛因斯坦相對論到底說的是什麼? 相對論包含兩個不同的元素:廣義相對論和狹義相對論。

狹義相對論首先被介紹,後來被認爲狹義相對論是更全面的廣義相對論的特例。

廣義相對論是阿爾伯特·愛因斯坦在1907年至1915年間發展起來的一種引力理論,1915年之後,許多人爲驗證廣義相對論做出了貢獻。

愛因斯坦狹義相對論中最著名最具挑戰的雙生子悖論 按照狹義相對論,運動的物體時間過得更慢,所以從地球上來看,顯然是高速運動的哥哥時間過得更慢,那麼等哥哥回到地球的時候,哥哥應該比弟弟更年輕。

所謂悖論,就是命題中隱含著兩個對立的結論。

1.什麼是雙生子悖論? 廣義相對論與量子力學的未來在哪? 提問:廣義相對論與量子力學是否需要統一呢?回答:廣義相對論與量子力學兩者皆是描述自然的。

廣義相對論(gr,又稱generaltheoryofrelativity或gtr)是愛因斯坦於1915年發表的關於引力的幾何理論,是現代物理學中對引力的最新描述。

廣義相對論推廣了狹義相對論,並改進了牛頓萬有引力定律,將引力統一描述爲時空的幾何性質。

特別是,時空的曲率與任何物質和輻射的能量和動量直接相關。

段一士先生的講義:《廣義相對論與引力規範理論》 爲了紀念段先生並傳承段先生的教學之道和治學精神,以葛墨林院士爲代表的段一士先生的學生們、孫昌璞院士及段先生生前同事等倡議出版段先生的系列講義和筆記手稿.《廣義相對論與引力規範理論》(段一士著.北京:科學出版社,2020.6)是由段一士教授長期講授廣義相對論課程的講義整理而成,在蘭州大學使用多年,是我國最早的廣義相對論教材之一. 通過「狹義相對論」剖析所謂「絕對真理」到底是什麼? 前面我通過10多篇文章詳細介紹了狹義相對論的起源、誕生過程、內涵以及意義,其中對愛因斯坦用理性戰勝直覺的偉大創舉表示了高度的評價,但是有很多反相對論的網友卻認爲「狹義相對論」未必正確,爲啥會覺得這麼一個物理理論是不正確的呢?其主要原因就是這些網友壓根不懂狹義相對論。

反重力引擎,分爲廣義相對論和量子力學型,原理完全不一樣! 重力是個什麼概念?重力或者引力是一個經典力學時代的概念,廣義相對論定義重力並不是用力這個方式來形容,而是空間彎曲!廣義相對論時代的時空彎曲概念1916年愛因斯坦發表了廣義相對論,以質量彎曲時空的的方式解釋了引力,並且以水星在太陽彎曲時空中運動的方式完美地解決了水星進動的問題,緊接著1919年愛丁頓驗證了日食時光線確實會在太陽的「引力」中彎曲! 提出廣義相對論30多年後,愛因斯坦仍在擔憂這件事 在這種情況下,所有的物理方程都應該是關於洛倫茲變換(狹義相對論)協變的。

因此,麥克斯韋方程組導出了一個具有啓示性的原理,該原理的有效性遠遠超出了方程組本身適用的範圍。

狹義相對論與牛頓力學的相同之處在於這兩種理論下的定律都只適用於某些特定的參考系,即慣性系。

慣性系是一種處於運動狀態的系統,其內部處於「不受力」狀態的質點相對於這個參考系不會加速。

什麼是相對論?現實中有哪些與相對論有關的現象? 相對論是什麼?簡而言之,相對論的概念意味著物理定律在任何地方都是相同的。

我們在地球上遵循的光和引力定律,與宇宙遙遠角落裡的外星人——如果存在的話——是一樣的。

物理學的普遍性意味著歷史是偏狹的。

不同的觀察者會看到不同的時間和事件間隔。

在我們看來百萬年的時間,對於乘坐高速火箭飛行或墜入黑洞的人來說可能只是一眨眼的功夫。

一切都是相對的。

狹義相對論愛因斯坦的理論分爲狹義相對論和廣義相對論。

狹義相對論首先提出,其基礎是光速在任何參考系下都是恆定不變的。

這看起來很簡單,但卻有著深遠的影響。



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